設(shè)計(jì)—工藝并行工作模型的探討

王小東，孫建雄

(南車(chē)株洲電力機(jī)車(chē)有限公司，湖南 株洲 412001)

0 引言

我國(guó)大、中型制造企業(yè)大都是集研發(fā)制造于一體的公司。面對(duì)市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，縮短產(chǎn)品交付周期是企業(yè)獲取市場(chǎng)的重要法寶。產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期和工藝設(shè)計(jì)周期在產(chǎn)品面向客戶(hù)的交付周期中占有很大的比例，對(duì)于多品種、小批量企業(yè)來(lái)說(shuō)，這個(gè)比例高達(dá)50%。著眼于提高設(shè)計(jì)—工藝并行度，大大縮短設(shè)計(jì)工藝周期，對(duì)企業(yè)生存與發(fā)展有著極其重要的意義。

1 傳統(tǒng)工作模式分析

某公司獲得了市場(chǎng)訂單后，設(shè)計(jì)部門(mén)將承擔(dān)設(shè)計(jì)任務(wù)，設(shè)計(jì)完成后(通常以圖紙歸檔為標(biāo)記)，提交工藝部門(mén)完成工藝設(shè)計(jì)。工藝設(shè)計(jì)包含工裝設(shè)計(jì)、工藝規(guī)程(工藝卡片設(shè)計(jì)等)設(shè)計(jì)、工藝流程分工等，其中工藝規(guī)程設(shè)計(jì)占工藝設(shè)計(jì)80%的工作量。設(shè)計(jì)和工藝是嚴(yán)格的串行方式。假定某產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期5個(gè)月，工藝周期3個(gè)月，其設(shè)計(jì)工藝總周期則為8個(gè)月。

2 設(shè)計(jì)—工藝并行管理模型的探討

產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段通常劃分為:方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)(工作圖設(shè)計(jì))、試驗(yàn)試制。方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)是面向設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)，施工設(shè)計(jì)是面向制造(工藝)的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)周期中占的時(shí)間比重最大。當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)入到施工設(shè)計(jì)階段，涉及到產(chǎn)品的重大技術(shù)方案已經(jīng)定型，此時(shí)工藝人員可以高度介入，開(kāi)始工藝設(shè)計(jì)。以典型產(chǎn)品轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)為例，假定方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)周期為2個(gè)月，施工設(shè)計(jì)周期為3個(gè)月，工藝規(guī)程設(shè)計(jì)周期為3個(gè)月，其設(shè)計(jì)工藝周期為8個(gè)月。轉(zhuǎn)向架大約由900個(gè)零部件構(gòu)成，按照設(shè)計(jì)零件的個(gè)數(shù)(工作量)與時(shí)間均等劃分，1個(gè)月可以完成300個(gè)零件設(shè)計(jì)，所以工藝人員在施工設(shè)計(jì)開(kāi)始后1個(gè)月就能從事工藝設(shè)計(jì)，特別是大量的零部件的工藝卡片設(shè)計(jì)。按照這種并行模式，可以將原設(shè)計(jì)工藝需8個(gè)月的工作周期縮短為6個(gè)月，約25%。見(jiàn)圖1。

實(shí)現(xiàn)這種管理模式，有2個(gè)先決條件:①在施工設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員和工藝人員要形成一對(duì)一的任務(wù)關(guān)系，工藝人員完全明白自己對(duì)口的零部件工藝設(shè)計(jì)任務(wù);②有一個(gè)良好的信息平臺(tái)支撐，保證工藝人員能及時(shí)獲取設(shè)計(jì)信息，高度并行地從事工作。

圖1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期

3 設(shè)計(jì)—工藝并行信息化模型的探討

信息化模型主要是將管理模型數(shù)字化(計(jì)算機(jī)化)。我們假定產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作已完全在PDM的項(xiàng)目管理模塊支撐下進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)項(xiàng)目的階段劃分，任務(wù)分解，任務(wù)指派，整個(gè)設(shè)計(jì)工作在項(xiàng)目任務(wù)樹(shù)的組織下有序展開(kāi)。我們將設(shè)計(jì)項(xiàng)目任務(wù)樹(shù)擴(kuò)展至設(shè)計(jì)—工藝并行項(xiàng)目任務(wù)樹(shù)，在項(xiàng)目創(chuàng)建時(shí)確定是否是設(shè)計(jì)—工藝并行項(xiàng)目。如果是，則在創(chuàng)建設(shè)計(jì)項(xiàng)目任務(wù)樹(shù)的同時(shí)，PDM系統(tǒng)自動(dòng)創(chuàng)建工藝項(xiàng)目任務(wù)樹(shù)，兩個(gè)任務(wù)樹(shù)保持相同結(jié)構(gòu)，特別是在施工設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)每指派一個(gè)任務(wù)，必在工藝任務(wù)樹(shù)中自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的工藝任務(wù)，設(shè)計(jì)任務(wù)和工藝任務(wù)間建立關(guān)系，形成1—1的明確關(guān)系，保證工藝任務(wù)的執(zhí)行者，隨時(shí)能瀏覽設(shè)計(jì)任務(wù)的工作情況，從而確定是否開(kāi)展對(duì)應(yīng)的零部件的工藝卡片設(shè)計(jì)。每個(gè)工藝任務(wù)與設(shè)計(jì)任務(wù)一樣，必須具備“任務(wù)名稱(chēng)”“任務(wù)承擔(dān)者”“開(kāi)始時(shí)間和完成時(shí)間”三個(gè)要素。見(jiàn)圖2。

圖2 項(xiàng)目任務(wù)樹(shù)

4 結(jié)語(yǔ)

本文只給出了在PDM系統(tǒng)支撐下的設(shè)計(jì)—工藝并行的頂層結(jié)構(gòu)，僅涉及項(xiàng)目階段劃分和任務(wù)分解，至于設(shè)計(jì)BOM和工藝BOM的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)變更向工藝的傳遞等問(wèn)題，由于篇幅有限沒(méi)有闡述?；诒疚脑淼脑O(shè)計(jì)—工藝并行的工作模式已在某大型制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)。